不同耕作方式對水稻抗折力的影響

康 楷，劉麗華*，鄭桂萍，楊志新，鄒 運(yùn)

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

水稻是我國種植面積最大的作物［1］。 近年來，水稻的產(chǎn)量大幅提高［2］，但伴隨著的倒伏現(xiàn)象也越來越多，倒伏帶來了同樣不可小覷的問題［3］。 水稻倒伏后，破壞了植株的穩(wěn)定群體結(jié)構(gòu)，造成莖稈折斷使輸導(dǎo)系統(tǒng)受到損傷， 使光合產(chǎn)物不能正常從葉向穗輸送，嚴(yán)重則會導(dǎo)致傷口以上部分死亡，導(dǎo)致光合作用和籽粒灌漿停止，產(chǎn)量大減，甚至造成絕產(chǎn)，因此倒伏不僅降低產(chǎn)量［4］，還影響稻米的品質(zhì)［5］。 影響水稻倒伏的因素有很多，比如：栽培管理、株高、莖鞘干物質(zhì)量、莖稈的結(jié)構(gòu)及性狀、穗型、水稻的根系、氣候等因素、光合作用和干物質(zhì)積累等都會影響水稻的抗倒伏性。研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥能影響水稻莖稈的機(jī)械強(qiáng)度， 從而提高水稻的抗倒伏性［6］。 劉立軍［7］等研究旱作水稻倒伏性得出，配合施用鉀肥可以顯著降低其倒伏發(fā)生范圍，增加基部節(jié)間強(qiáng)度，保證物質(zhì)正常運(yùn)輸，從而提高產(chǎn)量［8］。 楊艷華等研究發(fā)現(xiàn)施用鉀肥處理的倒伏指數(shù)最?。?］，表明施用鉀肥的水稻抗倒伏；肥水優(yōu)化管理能增加莖稈直徑、壁厚、抗折力及大小維管束面積和數(shù)量［10］，降低倒伏指數(shù)。

水稻高產(chǎn)的前提是必須具有高質(zhì)量的群體［11］，而栽培密度對調(diào)節(jié)作物群體結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本有著非常重要的影響［12］。 密植可以提高產(chǎn)量，但密植常常伴隨著倒伏的發(fā)生。農(nóng)民為了追求高產(chǎn)總是過度密植。在水稻高產(chǎn)的同時，經(jīng)常會遇到倒伏問題，并且阻礙水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)。密度作為調(diào)節(jié)水稻群體的一個重要因素近年來一直被研究探索［13-16］。 周龍［17］研究表明， 水稻倒伏一般發(fā)生在抽穗后， 齊穗后21～30 d 是敏感期，植株基部2 節(jié)間是宜倒伏節(jié)位［18，19］。 前人研究大多研究單一濃度的鉀肥對不同水稻品種間影響的差異。 本試驗(yàn)探究壟作栽培模式及減少10%緩釋肥的條件下，兩種當(dāng)?shù)馗髅芏葘拐哿Φ挠绊?，為水稻高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018 年在齊齊哈爾市泰來縣農(nóng)研所進(jìn)行。

供試品種：龍稻21，主莖13 葉，株高109.76 cm 左右，全生育期142 d，需活動積溫2 650 ℃左右，分蘗能力中等，抗倒伏能力強(qiáng)。

供試土壤：pH 值6.7，有機(jī)質(zhì)2.49%，堿解氮80.98 mg／kg，有效磷36.58 mg／kg，速效鉀113.9 mg／kg。

供試肥料： 好苗子復(fù)合肥 （含N 12%，P2O518%，K2O 15%）， 中化緩釋肥 （含N 21%，P2O515%，K2O 16%）。

（1）基肥：好苗子復(fù)合肥（12∶18∶15）、中化緩釋肥（21∶15∶16）、46%尿素、64%磷酸二銨、50%硫酸鉀；

（2）分蘗肥：21%硫酸銨、神歸；

（3）調(diào)節(jié)肥：46%尿素；

（4）穗肥：46%尿素、50%硫酸鉀。

1.2 試驗(yàn)方法

采用當(dāng)?shù)刂髟运酒贩N龍稻21，隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)13 cm 和14 cm 兩種穴距，常規(guī)處理（P）行距均為30 cm×30 cm，旱平壟作雙側(cè)雙深施肥處理（L）行距均為寬窄行13 cm ×37 cm；試驗(yàn)共8 個處理，穴距及施肥情況為：P1（穴距為13 cm， 常規(guī)化肥）、P2 （穴距為14 cm， 常規(guī)化肥）、L1（穴距為13 cm，中化緩釋肥）、L2（穴距為14 cm，中化緩釋肥）、L3（穴距為13 cm，緩釋肥減量10%）、L4 （穴距為14 cm， 緩釋肥減量10%）、L5（穴距為13 cm，肥料速緩結(jié)合）、L6（穴距為14 cm，肥料速緩結(jié)合）。 施肥量見表1。 4 月17 日播種，5 月25 日移栽。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

土壤理化性質(zhì)測定：2017 年收獲后在試驗(yàn)地取土，測定土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和pH 值。

倒伏指標(biāo)測定：齊穗期后20 d 進(jìn)行，在每小區(qū)長勢均勻區(qū)域挑選3 個點(diǎn)， 每個點(diǎn)連續(xù)數(shù)20穴，調(diào)查處理田塊的平均莖蘗數(shù)，再在3 個點(diǎn)根據(jù)平均莖蘗數(shù)每個點(diǎn)取3 穴作為代表性樣株； 清洗干凈，剪去根部，保留地上部，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測定株高、鮮重、重心高度、各節(jié)間的長度、節(jié)間中部的粗度和莖壁厚度，以及倒3 節(jié)間抗折力。

重心高度測定：按照楊長明等［10］的方法，將植株水平放置于刀口上， 重心高度為該植株保持平衡時與刀口接觸點(diǎn)到莖稈基部的距離。

利用游標(biāo)卡尺測定節(jié)間中部的粗度和莖壁厚度，采用抗折力測定儀測定抗折力。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Word 2010 軟件和DPS V9.01 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對株高與重心高的影響

由表2 可知， 在壟作與平作不同耕作模式下的比較， 相同密度處理植株的株高沒有顯著的差異。 平作下的重心高均高于壟作處理，P2 的重心高最高，達(dá)到58.57 cm，極顯著高于L1、L3、L5，其次是P1 的重心高達(dá)到56.13 cm，極顯著高于L1，顯著高于L3、L5。壟作處理的重心高度比（重心高度比=重心高度／株高）均低于平作處理，說明壟作可降低植株倒伏風(fēng)險。

表1 施肥種類及用量

表2 不同處理對植株株高與重心高的影響

2.2 不同耕作方式對水稻莖稈形態(tài)性狀的影響

由表3 可知，P2、L2、L6 的莖窄分別大于P1、L1、L5 的莖窄，P2、L4 的莖厚分別大于P1、L3 的莖厚，說明密度對莖稈的形態(tài)性狀有影響，且壟作除減肥的處理莖厚均高于平作處理的莖厚， 說明壟作對莖厚有促進(jìn)作用， 但各處理間未達(dá)到差異顯著水平。不同處理之間的莖寬沒有顯著的差異，說明不同耕作方式對莖稈的寬度沒有影響。

2.3 不同耕作方式對水稻倒三節(jié)間抗折力的影響

由圖1 可知， 壟作的抗折力平均高于平作抗折力18.53%，壟作正常施肥處理的抗折力均高于平作處理，總體抗折力表現(xiàn)為穴距為14 cm 的處理高于穴距為13 cm 的處理， 說明相同條件下，植株的穴距越大，抗折力也就隨之增加。 其中L2的抗折力最高， 達(dá)到843.92 g， 極顯著高于P1（667.37 g），顯著高于P2（678.33 g），說明壟作處理施用緩釋肥效果最好。

表3 不同處理對水稻莖稈形態(tài)性狀的影響

2.4 抗折力與莖稈性狀的相關(guān)性

由表4 可知，莖厚與抗折力呈極顯著正相關(guān)，隨著莖厚的增加抗折力也隨之增加， 說明莖厚的增加可顯著提升抗折力。 其它指標(biāo)與抗折力相關(guān)性均未達(dá)顯著水平。

3 討論

抗倒伏能力為影響水稻產(chǎn)量的重要因素， 倒伏造成的水稻減產(chǎn)可達(dá)到10%～30%［20］。倒伏是水稻自身和外界環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果， 內(nèi)因包括品種自身抗倒伏性，節(jié)間長度，莖稈的形態(tài)，莖稈機(jī)械組織的強(qiáng)度、 莖稈的韌性以及地上部的長度， 外因?yàn)樵耘鄺l件， 特別是肥水管理與種植的密度。 本試驗(yàn)探究不同耕作方式與種植密度對水稻抗折力的影響，研究結(jié)果表明：水稻抗折力與莖厚成正比， 隨著水稻莖厚的增加抗折力也會隨之增加，與楊守仁等［21］研究結(jié)果一致。土質(zhì)的松軟可以保證水稻根系下扎的深且發(fā)達(dá)， 對地上部植株的支撐力也較強(qiáng)［22］，而旱平壟作這一新型栽培技術(shù)可以保證土質(zhì)的松軟， 為水稻根系生長創(chuàng)造良好的吸收環(huán)境［23，24］，從而使根系繁茂， 增強(qiáng)水稻抗倒伏能力。旱平壟作可以提升肥料利用率［25］，肥料施用量相同的情況下， 旱平壟作提升了鉀肥的利用率， 增強(qiáng)了植株的抗倒伏能力， 壟作減肥10%的處理抗折力也沒有較平作過多降低。 種植密度也是影響倒伏的重要因素之一［26-29］，過大的種植密度會導(dǎo)致植株之間養(yǎng)分、光、水、氣、熱的爭奪，使植株生長發(fā)育不夠充分，莖壁厚度和莖稈粗度降低且基部節(jié)間伸長， 降低了水稻群體的抗性， 產(chǎn)生倒伏［30］，本試驗(yàn)結(jié)果表明處理密度大的抗折力均小于密度小的抗折力，與王丹［31］研究結(jié)果一致。旱平壟作的抗折力優(yōu)于平作抗折力，在壟作基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究。

表4 抗折力與莖稈性狀的相關(guān)性

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明， 莖厚與抗折力呈極顯著正相關(guān)，壟作下除減肥處理的莖厚明顯高于平作，莖厚隨著種植密度增大呈減小的趨勢， 旱平壟作耕作方式下的抗折力優(yōu)于平作耕作方式， 壟作的抗折力平均高于平作抗折力18.53%。因此在水稻生產(chǎn)上采用旱平壟作的耕作方法， 合理的密度種植將對水稻的抗折力有著顯著的提升。